一种有轨智能转运车及使用方法与流程

本发明涉及煤矿开采技术领域，具体是一种有轨智能转运车及使用方法。

背景技术：

煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域，一般分为井工煤矿和露天煤矿，当煤层离地表远时，一般选择向地下开掘巷道采掘煤炭，此为井工煤矿，当煤层距地表的距离很近时，一般选择直接剥离地表土层挖掘煤炭，此为露天煤矿；煤矿生产主要是井下作业，由于其环境的特殊性，安全生产至关重要，煤矿频发的安全事故，不但给煤矿企业到来了巨大的经济损失，也给煤矿工人带来了巨大的伤痛，但煤矿作为国家的能源经济支柱又是必不可少的；随着煤矿生产难度的增加，无疑给煤矿企业提出了更大的安全挑战、生产成本和生产效率的挑战，发展和利用更加智能化的设备是煤矿安全、高效生产的必经之路；

在申请号为202020565937.4的中国实用新型专利文件中公开了一种煤矿开采用煤矿转运车，包括小车底座，小车底座的顶端设置有方管座，且方管座的上表面靠近四角处均开有安装孔，四个安装孔中均开口开口向下呈桶状结构的外桶，外桶的内部滑动连接有伸缩母管，且伸缩母管的内部滑动连接有延伸内杆，延伸内杆的底端与伸缩母管的桶底之间设置有压缩弹簧，可以保证运输煤矿在上坡的时候确保车厢本体呈水平状态；但其在实际使用时，不方便进行操控，不便于进行井下输送，功能单一，智能化程度低，并且车体前、后容易因碰撞而损坏，有待进行改善。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种有轨智能转运车及使用方法，通过在转运车车体的前、后两侧设置机车防碰装置，能够防止直接撞击转运车车体而对其造成损坏，通过车载信号收发装置将转运车车体的运行参数和视频画面实时发送至遥控装置，远程操作人员根据所反馈的视频画面和机车参数对转运车车体进行控制，实现对井下煤矿的短距离运输，智能化程度高，解决了现有转运车不方便进行操控，不便于进行井下输送，功能单一，智能化程度低，且车体前、后容易因碰撞而损坏的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种有轨智能转运车及使用方法，包括转运车车体、行走装置、电源、安装架和电源箱，所述转运车车体的底部安装有行走装置，所述转运车车体的顶部通过螺栓固定安装有电源箱和安装架，且电源箱内通过螺栓固定安装有电源，所述转运车车体内通过电机座固定安装有机车驱动电机，所述机车驱动电机作用于行走装置，且转运车车体内对应设有制动装置；

所述安装架上安装有两组车灯，所述车灯位于安装架的前、后两侧，所述车灯显示白色和红色两种灯光，同一时刻两车灯所显示的颜色不同，且白色灯光与转运车车体的行进方向一致，红色灯光与转运车车体的行进方向相反；所述安装架上通过螺栓固定安装有喇叭和机车探头，所述转运车车体的车头和车尾处分别通过螺栓固定安装有摄像头；

所述转运车车体的两侧分别设通过螺栓固定安装有机车防碰装置，所述转运车车体的底部安装有撒砂装置，所述转运车车体内通过螺栓固定安装有可编程序控制器，所述安装架上通过螺栓固定安装有车载信号收发装置；所述摄像头信号连接车载信号收发装置，所述车载信号收发装置通过wifi无线连接遥控装置，所述可编程序控制器与车载信号收发装置通过以太网通讯连接，且可编程序控制器通过继电器组控制车灯、喇叭、撒砂装置、机车驱动电机、摄像头和制动装置。

进一步的，所述转运车平台的上方设有盛放箱，所述盛放箱的底部一侧通过转动柱与转运车平台转动连接，所述盛放箱的底部另一侧通过推动气缸与转运车平台连接。

进一步的，所述盛放箱背向安装架的一侧安装有电动门，所述盛放箱的顶部通过螺栓固定安装有连接箱，所述连接箱内设有筛选槽和收集槽；所述筛选槽内通过螺栓固定安装有筛网，且筛网朝收集槽的方向向下倾斜；

所述连接箱的顶部通过电机座固定安装有转动电机，所述转动电机的输出端与转轴连接，所述转轴向下穿过收集槽并延伸入盛放箱内；所述转轴上安装有固定杆，所述固定杆的另一端通过螺栓固定安装有破碎锤；所述电动门和转动电机由可编程序控制器控制。

进一步的，所述机车防碰装置包括缓冲箱、缓冲头、活动板、转杆、第一弹簧、限位块、连接杆、弹性伸缩杆、压杆、滑动环、第二弹簧和导杆；

所述缓冲箱通过螺栓固定安装在转运车车体上，所述活动板滑动设置于缓冲箱内，所述缓冲头通过螺栓固定安装在活动板上并从缓冲箱中向外伸出；所述连接杆竖直设置于缓冲箱内，所述连接杆的两端分别转动设置转杆，所述第一弹簧连接两转杆，所述转杆的另一端转动设有滑块，滑块通过滑槽与活动板滑动连接；所述缓冲箱内对称设置导杆，所述连接杆上设有弹性伸缩杆，所述弹性伸缩杆的另一端设有两组压杆，所述压杆上设有滑动环，所述滑动环与导杆滑动连接，所述第二弹簧套设在导杆上并连接滑动环和缓冲箱，且导杆上设有限位块。

进一步的，所述遥控装置包括按键部分和显示部分，按键部分包括启动键、停止键、急停键、前进键、后退键、加速键、减速键、撒砂键和鸣笛键，显示部分由视频显示部分和参数显示部分组成，参数显示部分显示电压、电流、行驶里程、故障报警和松抱闸状态的参数。

进一步的，所述机车驱动电机为直流有刷电机，直流有刷电机由直流有刷电机控制器控制，直流有刷电机控制器由可编程序控制器控制；直流有刷电机通过联轴器与减速机连接，减速机作用于行走装置，减速机由多种齿轮相互啮合而成，且减速机的减速比为1：7；

所述制动装置包括电动推杆和制动组件，电动推杆与制动组件连接，制动组件作用于联轴器；所述撒砂装置由撒砂驱动电机和撒砂机构组成，撒砂驱动电机作用于撒砂机构。

本发明还提出了该智能有轨转运车的使用方法，包括以下步骤：

s1、确定根据转运车车体所要去的地方，并为转运车车体选择一个方向，启动转运车车体以使其前进或后退；

s2、车载信号收发装置将转运车车体的机车运行参数和摄像头拍摄的视频画面实时发送至遥控装置；

s3、远程操作人员根据所反馈的视频画面和机车参数选择加速或减速，使转运车车体以安全可靠的运行速度行进；

s4、转运车车体运行并朝目的地方向行进，喇叭自动鸣笛，制动装置自动松闸，转运车车体按照所确定的线路运行，前方的车灯亮白光以照亮转运车车体前方，后方的车灯亮红光以进行安全警示；

当车轮与轨道之间发生打滑的情况时，远程操作人员按下撒砂按钮以完成撒砂，增大车轮与轨道之间的摩擦力；

s5、转运车车体到达目的地，远程操作人员通过遥控装置使转运车车体停止运行，制动装置自动抱闸，实现对煤矿的短距离运输。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过盛放箱对物料进行储存，通过筛网对物料进行筛选，破碎锤对由收集槽内落下的较大煤块进行破碎，破碎后的物料落入盛放箱内，不仅方便后续对物料进行后续处理，还有助提高盛放箱内物料的储存量，卸货时通过推动气缸顶起盛放箱，盛放箱逐渐倾斜，盛放箱内的物料滑落出去，卸货过程较为省时省力；

2、本发明中，通过在转运车车体的前、后两侧设置机车防碰装置，当转运车车体的前、后两侧遇到碰撞时，机车防碰装置对碰撞进行缓冲，能够防止直接撞击转运车车体而对其造成损坏，防护效果较好；

3、本发明中，通过设置喇叭进行鸣笛，告诫周围其他的人员注意避让车辆，通过制动装置进行自动松闸和抱闸，通过设置两组车灯以起到照明和警示作用，通过设置两摄像头，实时上传视频画面供远程操作人员参考车辆的运行环境、道路、道岔的情况，方便进行操控；通过该设置撒砂装置，增大车轮与轨道之间的摩擦力，使转运车车体得以安全平稳运行；

4、本发明中，通过车载信号收发装置将转运车车体的运行参数和视频画面实时发送至遥控装置，远程操作人员根据所反馈的视频画面和机车参数对转运车车体进行控制，实现对井下煤矿的短距离运输，运输过程省时省力，操作简单，智能化程度高。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；

图1为本发明提出的一种有轨智能转运车及使用方法的结构示意图(不包括盛放箱)。

图2为本发明提出的一种有轨智能转运车及使用方法的正视图。

图3为途1中a-a方向的剖视图。

图4为本发明提出的一种有轨智能转运车及使用方法中可编程序控制和各部件的控制框图。

图5为本发明提出的一种有轨智能转运车及使用方法中车灯颜色和转运车车体行进方向的关联图。

图6为本发明提出的一种有轨智能转运车及使用方法中遥控装置和车载信号收发装置的控制框图。

图7为本发明提出的一种有轨智能转运车及使用方法中机车驱动电机和制动装置的控制框图。

图8为本发明提出的一种有轨智能转运车及使用方法中机车防碰装置的结构示意图。

图9为本发明提出的一种有轨智能转运车及使用方法中盛放箱的结构示意图。

附图标记：1、转运车车体；2、可编程序控制器；3、转运车平台；4、行走装置；5、机车驱动电机；6、机车防碰装置；601、缓冲箱；602、缓冲头；603、活动板；604、转杆；605、第一弹簧；606、限位块；607、连接杆；608、弹性伸缩杆；609、压杆；610、滑动环；611、第二弹簧；612、导杆；7、撒砂装置；8、电源；9、车灯；10、喇叭；11、车载信号收发装置；12、摄像头；13、制动装置；14、安装架；15、电源箱；16、盛放箱；17、转动柱；18、连接箱；19、筛选槽；20、收集槽；21、筛网；22、电动门；23、转动电机；24、转轴；25、破碎锤；26、固定杆；27、推动气缸；28、遥控装置；29、机车探头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-9所示，本发明提出的一种有轨智能转运车及使用方法，包括转运车车体1、行走装置4、电源8、安装架14和电源箱15，所述转运车车体1的底部安装有行走装置4，行走装置4用于使转运车车体1行进，所述转运车车体1的顶部通过螺栓固定安装有电源箱15和安装架14，转运车车体1的顶部通过螺栓固定安装有转运车平台3，且电源箱15内通过螺栓固定安装有电源8，电源8起到供电作用，电源箱15起到隔离作用以对内部的电源8进行保护，所述转运车车体1内通过电机座固定安装有机车驱动电机5，所述机车驱动电机5作用于行走装置4，机车驱动电机5用于驱动行走装置4，且转运车车体1内对应设有制动装置13，制动装置13用于进行松闸或抱闸，当转运车车体1需要行进时进行松闸，当转运车车体1停止行进时进行抱闸；

安装架14上安装有两组车灯9，车灯9位于安装架14的前、后两侧，车灯9显示白色和红色两种灯光，即车灯9亮的颜色可以在红色和白色之间相互转换，经过可编程序控制器2的控制，同一时刻两车灯9所显示的颜色不同，且白色灯光与转运车车体1的行进方向一致，红色灯光与转运车车体1的行进方向相反；安装架14上通过螺栓固定安装有喇叭10和机车探头29，当车辆起步时喇叭10会自动鸣笛，或者当操作者发现周围有需要警示的地方、或者当车辆路过弯道岔道时由操作者手动鸣笛，转运车车体1的车头和车尾处分别通过螺栓固定安装有摄像头12，通过摄像头12可判断前方有无障碍物，有无人员，轨道起伏状况，直弯道以及道岔的情况；

转运车车体1的两侧分别设通过螺栓固定安装有机车防碰装置6，机车防碰装置6用于减轻因碰撞对转运车车体1造成的损害，转运车车体1的底部安装有撒砂装置7，撒砂装置7用于撒砂以增大车轮与轨道之间的摩擦力，防止车轮打滑，机车防碰装置6包括缓冲箱601、缓冲头602、活动板603、转杆604、第一弹簧605、限位块606、连接杆607、弹性伸缩杆608、压杆609、滑动环610、第二弹簧611和导杆612；缓冲箱601通过螺栓固定安装在转运车车体1上，活动板603滑动设置于缓冲箱601内，活动板603在缓冲箱601内滑动，缓冲头602通过螺栓固定安装在活动板603上并从缓冲箱601中向外伸出；连接杆607竖直设置于缓冲箱601内，连接杆607的两端分别转动设置转杆604，第一弹簧605连接两转杆604，转杆604的另一端转动设有滑块，滑块通过滑槽与活动板603滑动连接；缓冲箱601内对称设置导杆612，连接杆607上设有弹性伸缩杆608，弹性伸缩杆608的另一端设有两组压杆609，压杆609上设有滑动环610，滑动环610与导杆612滑动连接，导杆612起到导向作用，滑动环610沿着导杆612进行滑动，第二弹簧611套设在导杆612上并连接滑动环610和缓冲箱601，且导杆612上设有限位块606，限位块606对滑动环610起到限位作用；

转运车车体1内通过螺栓固定安装有可编程序控制器2，安装架14上通过螺栓固定安装有车载信号收发装置11；摄像头12信号连接车载信号收发装置11，车载信号收发装置11通过wifi无线连接遥控装置28，可编程序控制器2与车载信号收发装置11通过以太网通讯连接，用来下发控制命令，可采集转运车车体1的参数，且可编程序控制器2通过继电器组控制车灯9、喇叭10、撒砂装置7、机车驱动电机5、摄像头12和制动装置13；

转运车车体1的顶部还设有转运车平台3，转运车平台3的上方设有盛放箱16，盛放箱16内储存物料，盛放箱16的底部一侧通过转动柱17与转运车平台3转动连接，盛放箱16的底部另一侧通过推动气缸27与转运车平台3连接，当进行卸货时，推动气缸27伸长并顶起盛放箱16，盛放箱16逐渐倾斜，盛放箱16内的物料滑落出去；盛放箱16背向安装架14的一侧安装有电动门22，通过打开电动门22以使物料滑落出去，盛放箱16的顶部通过螺栓固定安装有连接箱18，连接箱18内设有筛选槽19和收集槽20；筛选槽19内通过螺栓固定安装有筛网21，筛网21对落下的物料进行筛选，较大块状物料滑落至收集槽20中，且筛网21朝收集槽20的方向向下倾斜；连接箱18的顶部通过电机座固定安装有转动电机23，转动电机23的输出端与转轴24连接，转动电机23用于驱动转轴24，转轴24向下穿过收集槽20并延伸入盛放箱16内；转轴24上安装有固定杆26，固定杆26的另一端通过螺栓固定安装有破碎锤25，转轴24通过固定杆26带动破碎锤25转动，破碎锤25对由收集槽20内落下的物料进行破碎，破碎后的物料落入盛放箱16内；电动门22和转动电机23由可编程序控制器2控制。

遥控装置28包括按键部分和显示部分，按键部分包括启动键、停止键、急停键、前进键、后退键、加速键、减速键、撒砂键和鸣笛键，通过按键控制相关部件进行运转，显示部分由视频显示部分和参数显示部分组成，视频显示部分主要用来显示摄像头12上传上来的实时图像画面，参数显示部分显示电压、电流、行驶里程、故障报警和松抱闸状态的参数。

机车驱动电机5为直流有刷电机，直流有刷电机启动调速性能较好，调速性能广平滑，过载能力强，受电磁干扰小，直流电机具有良好的气动特性和调速特性，转矩也较大，维护便宜，节能环保，该直流有刷电机由直流有刷电机控制器控制，直流有刷电机控制器由可编程序控制器2控制，直流有刷电机控制器接收到车载可编程序控制器2发出的命令后可控制直流电机的正反转，可无极调速；直流有刷电机通过联轴器与减速机连接，减速机作用于行走装置4，机车驱动电机5经过减速机构齿轮的传动，放大施加在车轮上面的力矩，同时减慢车辆的行走速度，让转运车车体1能够承载更多的物料，平稳的运行，减速机由多种齿轮相互啮合而成，且减速机的减速比为1：7；制动装置13包括电动推杆和制动组件，电动推杆与制动组件连接，制动组件作用于联轴器，通过电动推杆的推动来带动制动组件对直流电机与减速机之间的连轴器进行抱死和松开，从而实现转运车车体1的松抱闸，当车辆起步时，电动推杆自动推动制动组件实现松闸，当转运车停止运行时自动进行抱闸；撒砂装置7由撒砂驱动电机和撒砂机构组成，撒砂驱动电机作用于撒砂机构。

本发明还提出了该智能有轨转运车的使用方法，包括以下步骤：

s1、确定根据转运车车体1所要去的地方，并为转运车车体1选择一个方向，启动转运车车体1以使其前进或后退；

s2、车载信号收发装置11将转运车车体1的机车运行参数和摄像头12拍摄的视频画面实时发送至遥控装置28；

s3、远程操作人员根据所反馈的视频画面和机车参数选择加速或减速，使转运车车体1以安全可靠的运行速度行进；

s4、转运车车体1运行并朝目的地方向行进，喇叭10自动鸣笛，制动装置13自动松闸，转运车车体1按照所确定的线路运行，前方的车灯9亮白光以照亮转运车车体1前方，后方的车灯9亮红光以进行安全警示；

当车轮与轨道之间发生打滑的情况时，远程操作人员按下撒砂按钮以完成撒砂，增大车轮与轨道之间的摩擦力；

s5、转运车车体1到达目的地，远程操作人员通过遥控装置28使转运车车体1停止运行，制动装置13自动抱闸，实现对煤矿的短距离运输。

本发明的工作原理：盛放箱16对物料进行储存，装入物料时，物料进入筛选槽19内并沿着筛网21滑动，筛网21对物料进行筛选，较大块状煤块落入收集槽20内，转动电机23驱动转轴24，转轴24通过固定杆26带动破碎锤25转动，破碎锤25对由收集槽20内落下的煤块进行破碎，破碎后的物料落入盛放箱16内，不仅方便后续对煤块进行后续处理，还有助提高盛放箱的物料储存量；当进行卸货时，打开电动门22，推动气缸27伸长并顶起盛放箱16，盛放箱16逐渐倾斜，盛放箱16内的物料滑落出去，卸货过程较为省时省力；

通过在转运车车体1的前、后两侧设置机车防碰装置6，当转运车车体1的前、后两侧遇到碰撞时，缓冲头602对活动板603施加力的作用，两转杆604之间的夹角发生改变，第一弹簧605的形变程度发生改变，弹性伸缩杆608通过压杆609带动滑动环610沿着导杆612滑动，第二弹簧611的形变程度发生改变，第一弹簧605和第二弹簧611对碰撞进行缓冲，能够防止直接撞击转运车车体1而对其造成损坏，防护效果较好；

转运时，首先确定根据转运车车体1所要去的地方，并为转运车车体1选择一个方向，启动转运车车体1以使其前进或后退，车载信号收发装置11将转运车车体1的机车运行参数和摄像头12拍摄的视频画面实时发送至遥控装置28，远程操作人员根据所反馈的视频画面和机车参数选择加速或减速，使转运车车体1以安全可靠的运行速度行进；转运车车体1运行并朝目的地方向行进，喇叭10自动鸣笛，告诫周围其他的人员车辆准备运行，注意避让车辆，制动装置13自动松闸，转运车车体1按照所确定的线路运行，前方的车灯9亮白光以照亮转运车车体1前方，后方的车灯9亮红光以进行安全警示，通过设置两摄像头12，以实时上传视频画面到遥控装置28，供远程操作人员参考车辆的运行环境、道路、道岔的情况，方便进行操控；当车轮与轨道之间发生打滑的情况时，远程操作人员按下撒砂按钮以完成撒砂，增大车轮与轨道之间的摩擦力，使转运车车体1得以安全平稳运行；转运车车体1到达目的地，远程操作人员通过遥控装置28使转运车车体1停止运行，制动装置13自动抱闸，实现对物料的井下短距离运输，在车辆运行时，可能会发生各种的不稳定的因素或影响人身安全、设备安全的因素时，远程操作人员按下急停车辆可紧急制动，提高安全，远程操作人员可通过按键的方式实现车辆的一键启动或停止，智能化程度高。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。